Вчені створили прототип комунікаційного чипа, який надасть користувачам можливість отримати доступ до високих радіочастотних діапазонів. Наприклад, до сучасних радарів, супутникових систем, Wi-Fi й майбутніх поколінь мобільних технологій 6G і 7G, повідомляє Live Science.
При розробці комунікаційного чипа вчені використали як електронні, так і світлові компоненти. Інтегрувавши фотонні (світлові) складники у звичайну електронну плату, дослідники значно збільшили пропускну здатність радіочастотного діапазону та покращили точність сигналу на високих частотах.
Науковці також вдосконалили спосіб фільтрації інформації в чипах. Бездротові приймачі надсилають дані, а вбудовані у чип мікрохвильові фільтри, блокують сигнали з неправильного низькою частотного діапазону. Мікрохвильові фотонні фільтри виконують ту саму функцію для світлових сигналів.
«Мікрохвильові фотонні фільтри відіграють вирішальну роль у сучасних засобах зв'язку і радіолокації. Вони надають гнучкість для точної фільтрації різних частот, зменшуючи електромагнітні перешкоди й підвищуючи якість сигналу», — зазначив керівник дослідницької групи Бен Егглтон.
Поєднати фотонні й електронні компоненти та ефективні мікрохвильові фільтри на одному чипі було надзвичайно складно, зазначають дослідники. Але завдяки точному налаштуванню, через чип зможе проходити більше точної інформації.
Чому це дослідження важливе
На думку вчених, ця розробка необхідна для майбутніх бездротових технологій. Вони будуть працювати на більш високих частотах, які забезпечують кращу пропускну здатність для передачі даних. Вищі частоти гарантують швидшу передачу інформації завдяки більшій енергомісткості коротших хвиль. Але існує більша ймовірність виникнення перешкод. Це пов'язано з тим, що коротші хвилі намагаються пробитися крізь великі поверхні та об'єкти, зменшуючи дальність сигналу.
Пристрої, які підключаються до мереж 5G, наприклад, смартфони, передають і приймають дані в різних радіочастотних діапазонах. Від низькочастотного (до одного гігагерца) до високочастотного (від 24 до 53 ГГц). За даними Ліверпульського університету, найвищі діапазони 6G для промислового застосування повинні бути вище 100 ГГц і, можливо, навіть сягати тисячі ГГц. Швидкість зможе досягти теоретичного максимуму в тисячу гігабітів на секунду.
Це означає, що існує потреба у комунікаційних чипах зі значно більшою пропускною здатністю в радіочастотному діапазоні, а також у вдосконаленій фільтрації, щоб усунути перешкоди на цих високих частотах. Фотоніка відіграє ключову роль в мережевих напівпровідникових чипах, які будуть використовуватися для живлення пристроїв 6G.
Раніше вчені повідомили, про розробку суперкомп'ютера, який буде запущено 2024-го. Він зможе конкурувати з нашим мозком. Розробка революціонізує наше розуміння того, як працює людський мозок.